Tri metode za merjenje vsebnosti kisika z merilnikom raztopljenega kisika
Obstajajo tri glavne metode za merjenje vsebnosti kisika z merilnikom raztopljenega kisika: avtomatska kolorimetrična analiza in merjenje s kemično analizo, merjenje s paramagnetno metodo in merjenje z elektrokemično metodo. Količino raztopljenega kisika v vodi običajno merimo z elektrokemijskimi metodami. Obrat uporablja senzor raztopljenega kisika COS 4 in oddajnik raztopljenega kisika COM252. Kisik je topen v vodi, njegova topnost pa je odvisna od temperature, skupnega tlaka na površini vode, parcialnega tlaka in raztopljenih soli v vodi. Višji kot je atmosferski tlak, večja je sposobnost vode za raztapljanje kisika. Razmerje določata Henryjev zakon in Daltonov zakon. Henryjev zakon pravi, da je topnost plina sorazmerna z njegovim parcialnim tlakom.
Za primer vzemimo senzor za merjenje kisika COS4. Elektroda je sestavljena iz katode (običajno iz zlata in platine), protielektrode s tokom, ki teče (srebro), in referenčne elektrode brez toka (srebro). Elektroda je potopljena v elektrolit, kot je KCl ali KOH. Senzor je prekrit z diafragmo. Ločitev elektrod in elektrolita od merjene tekočine tako ščiti senzor tako pred uhajanjem elektrolita kot pred vdorom tujkov, ki bi lahko povzročili kontaminacijo in zastrupitev.
Merilnik raztopljenega kisika uporablja polarizacijsko napetost med nasprotno elektrodo in katodo. Če merilni element potopimo v vodo z raztopljenim kisikom, bo kisik difundiral skozi diafragmo, molekule kisika, prisotne na katodi (presežni elektroni), pa se bodo reducirale v vodik in kisik. Koreninski ion: O{{0}}H2O+4e-® 4OH-. Na nasprotni elektrodi (pomanjkanje elektronov) se izloči elektrokemični ekvivalent srebrovega klorida: 4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-. Za vsako molekulo kisika katoda odda 4 elektrone, nasprotna elektroda pa sprejme elektrone, da tvori tok. Velikost toka je sorazmerna s parcialnim tlakom kisika izmerjene odplake. Ta signal se skupaj s temperaturnim signalom, izmerjenim s toplotnim uporom na senzorju, pošlje v transformator. Oddajnik uporablja krivuljo razmerja med vsebnostjo kisika, parcialnim tlakom kisika in temperaturo, shranjeno v senzorju, za izračun vsebnosti kisika v vodi, nato pa jo pretvori v standardni izhodni signal. Funkcija referenčne elektrode je določanje katodnega potenciala. Odzivni čas senzorja raztopljenega kisika COS 4 je: 90 % končne izmerjene vrednosti je doseženo po 3 minutah, 99 % končne izmerjene vrednosti pa po 9 minutah; najmanjši zahtevani pretok je 0,5 cm/s.
Merilnik raztopljenega kisika je enostaven za namestitev, ima dolg kalibracijski cikel (3-4 mesecev), ni občutljiv na druge snovi in lahko spremlja uporabo elektrolitov v diafragmi in sondi. Na splošno se elektrolit in diafragma zamenjata vsake eno do tri leta. Oddajnik raztopljenega kisika COM252 je inteligenten instrument s komunikacijskim protokolom HART ali Profibus. Ima tudi samodiagnostično funkcijo. Ko pride do napake, se prikaže koda napake, da vzdrževalno osebje opozori, kje je napaka. Napako lahko ugotovijo in odpravijo s pregledom priročnika za vzdrževanje. Ta metoda močno zmanjša čas vzdrževanja in delovno obremenitev.
Ker moja država pripisuje vse večji pomen varstvu vodnih virov, postaja čiščenje odplak vse pomembnejše, podporni instrumenti za odkrivanje, potrebni za postopek čiščenja, pa so nepogrešljivi. Kot najpomembnejši instrument v industriji čiščenja odplak bo imel merilnik raztopljenega kisika Hetai vse pomembnejšo vlogo tudi pri varstvu okolja.
